'No Regret' Dijkversterking Hoornsedijk

{{'ShareCounter_Share_Label' | i18n}}:
{{'ShareCounter_Share_Label' | i18n}}:

​Hans Weststrate & Ewoud Zwaan

Inleiding

Regionale waterkeringen in de provincie Groningen zijn in de afgelopen decennia weinig onder de aandacht geweest, totdat het hoogwater in 2012 zorgde voor een grote opschudding in het Groningse dorpje Woltersum. De kering van het Eemskanaal heeft ternauwernood stand kunnen houden met behulp van het waterschap en defensie. Door dit voorval zijn de regionale keringen in een groot deel van de Provincie Groningen kort daarop beoordeeld op hoogte en stabiliteit.

Aanleiding

Het specifieke probleem van de opdrachtgever dat aan dit onderzoek ten grondslag ligt. Uit onderzoek is gebleken dat slechts 13% van de regionale keringen voldoet aan de twee gestelde eisen, respectievelijk hoogte (HT) en Stabiliteit (ST). Dit betekent dat het gros van de keringen niet voldoet op één of op beide eisen. De Hoornsedijk is één van de regionale keringen welke is afgekeurd op beide beoordelingssporen. Doordat de kering is afgekeurd op beide beoordelingssporen dient deze versterkt te worden. Door het feit dat er woningen aan de Hoornsedijk liggen, betekent dit dat er geringe werkruimte beschikbaar is en er geen extra ruimtebeslag mag worden genomen aan de binnenteen.

SWECO heeft de eis uitgesproken dat de versterking van de Hoornsedijk niet mag worden uitgevoerd met een conventionele methode zoals stalen damwand. In plaats hiervan is gekeken naar een alternatieve dijkversterkingsmethode.

Het doel van het onderzoek is om inzicht te krijgen welke belastingen er werken op de Hoornsedijk en hoe deze vertaald kunnen worden naar een ontwerp waarin de Hoornsedijk is versterkt (stabiliteit) en is opgehoogd (hoogte).

Onderzoek

Onderzoeksvraag, doel van het onderzoek, hoe is het onderzoek uitgevoerd, resultaten van het onderzoek De onderzoeksvraag luidt als volgt: "Welke alternatieve versterkings-methode kan worden toegepast om de regionale kering aan het Hoornsediep te versterken, inachtnemende de geringe ruimte, invloed van aardbevingen en economische haalbaarheid." Om tot een antwoord te komen is het onderzoek onderverdeeld in de volgende onderdelen: het vooronderzoek, uitgangspunten, veiligheidsfilosofie, onderzoek versterkingsmethoden, ontwerpberekening, voorlopig ontwerp en economische haalbaarheid.

Vooronderzoek
Het vooronderzoek beschrijft de invloeden welke van toepassing zijn op de Hoornsedijk. Deze invloeden vormen verschillende belastingscombinaties die in een later stadium aan de hand van relevante faalmechanismen, zijn berekend.

Uitgangspunten
Om tot een ontwerp te komen is in het voorstadium onderzoek gedaan naar verschillende aspecten van de dijk. Deze zijn vertaald naar uitgangspunten zoals: de opbouw en  sterkte van de grondlagen, de hydraulische randvoorwaarden, aardbevingsbelasting en  het maatgevend dijkprofiel. Deze aspecten zijn samengevoegd in een grondlaagbenadering waaruit het maatgevend dijkprofiel tot stand is gekomen welke is gebruikt bij de ontwerpberekening. Afbeelding 1: maatgevende grondlaagbenadering Hoornsedijk

Veiligheidsfilosofie
Voor de veiligheidsfilosofie is er gebruikgemaakt van de overstromingskans die aan de hand van de vastgestelde veiligheidsnorm is uitgedrukt in partiële factoren, die toegepast zijn tijdens de ontwerpberekening.

Onderzoek versterkingsmethoden
Voor het bepalen van de toe te passen versterkingsmethoden zijn er vijf verschillende methoden onderzocht: mixed in place, dijkvernageling, dijkdeuvels, palenwand en gewapende grond. Deze methoden zijn getoetst aan een programma van eisen (PvE).  Hieruit is gebleken dat dijkvernageling met een 'facingplaat' het beste toegepast kan worden.

Ontwerpberekening en voorlopig ontwerp
Aan de hand van de gestelde eisen is er een ontwerpberekening uitgevoerd waarin de hoogte en stabiliteit van het opgestelde model zijn gecontroleerd. De ontwerpberekening heeft geresulteerd in een voorlopig ontwerp welke is weergegeven in afbeelding 2: voorlopig ontwerp Hoornsedijk en afbeelding 3: visualisatie dijknagels in Hoornsedijk.

Economische haalbaarheid
In het onderzoek is er ook gekeken naar de economische haalbaarheid van het ontwerp. Hierbij is het ontwerp met dijknagels vergeleken met de traditionele stalen damwand. Aan de hand van een Life Cycle Cost analyse (LCC) is gebleken dat het toepassen van dijknagels 35% duurder is dan de conventionele stalen damwand.

Conclusie

Uit het onderzoek is naar voren gekomen dat dijkvernageling als alternatieve versterkingsmethodiek toepasbaar is op de slappe ondergrond mits er een facingplaat wordt toegepast. Tevens is uit de ontwerpberekening gebleken dat het toepassen van een versterkingsmethode niet nodig is mits de ophoging wel wordt uitgevoerd conform de vastgestelde waakhoogte. Dit is tegenstrijdig met eerdere bevindingen uit andere rapporten. Doordat er in deze rapporten is gerekend met een nadeligere schematisering van zowel het dijkprofiel als ook de grondlagen/grondparameters is het te verklaren dat de Hoornsedijk kan voldoen aan het beoordelingsspoor stabiliteit zonder versterking.

Wanneer dijknagels echter wel zouden worden toegepast, zal dit resulteren in een verhoging van de stabiliteitsfactor tussen de 0.07 en 0.14.

Kostentechnisch is het versterken doormiddel van dijknagels niet haalbaar door de aanzienlijk hogere realisatiekosten in vergelijking met stalen damwand.

Bij toepassing van dit ontwerp, wordt geadviseerd om het ontwerp opnieuw door te rekenen met lokale grondparameters afkomstig uit laboratoriumproeven. Zodoende kan een betere inschatting van het grondgedrag worden gemaakt.

Titel van het afstudeerwerk: 'No Regret' Dijkversterking Hoornsedijk
Naam of namen van de betrokken studenten: Hans Weststrate & Ewoud Zwaan
Jaar van afstuderen: 2016
Klik hier voor de foto's

Terug

Terug naar afstudeerprijs 2015-2016

{{'Opbouw_Title' | i18n}}

  • {{item.Title}}
    • {{child.Title}}

  • {{item.Title}}
    • {{child.Title}}

{{'Kernvakken_Title' | i18n}}

  • {{vak.Titel}}

{{'StudieInCijfers_Title' | i18n}}

{{'ShareCounter_Share_Label' | i18n}}:

{{'Contact_Title' | i18n}}

{{'Contact_LabelName' | i18n}} {{vm.name}}
{{'Contact_LabelAddress' | i18n}} {{addressLine}}
{{'Contact_LabelOffice' | i18n}} {{vm.office}}
{{'Contact_LabelAssistant' | i18n}} {{vm.assistantName}} {{vm.assistantName}}
{{'Contact_LabelPhone' | i18n}} {{vm.phone}}
{{'Contact_LabelEmailAddress' | i18n}} {{vm.emailDisplay}}
{{'Contact_LabelWebsite' | i18n}} {{vm.website}}

{{'ThemesWidget_Title' | i18n}}

{{"FocusAreas_Title" | i18n}}

{{'ResearchProject_InfoWidgetTitle' | i18n}}

{{'ThemesWidget_Title' | i18n}}

{{"FocusAreas_Title" | i18n}}

{{'EducationProfile_Title' | i18n}}

{{'EducationProfile_VWO' | i18n}}

{{'EducationProfile_HAVO' | i18n}}

{{'EducationProfile_MBO' | i18n}}

{{'Opleidingen_Title' | i18n}}

{{'Location_Title' | i18n}}

{{'Locations_Title' | i18n}}

{{vm.model[0].Title}}

{{vm.model[0].Street}}
{{vm.model[0].ZipCode}}  {{vm.model[0].City}}

{{'ContactInformation_Title' | i18n}}